مرجع تخصصی آب و فاضلاب

پیش گفتار

تمدن های باستانی همگی در کنار رود های بزرگ شکل گرفتند،  مانند:  نیل، دجله، فرات، سند، گنگ، هوانگهو، یانگ تسه، و...  اما تنها تمدنی که به دور از هر گونه رودخانه عظیم شکل گرفت و مالک الرقاب جهان باستان شد،  تمدن قنات ایران بود.  جهش چشمگیر ایرانان مدیون قنات و کاریز،  و آب شناسی اصولی بود.  در زمان سلسله هخامنشیان،  اگر کسی زمین بایری را با احداث قنات آبیاری می کرد،  تا پنج نسل از پرداخت هر گونه مالیات معاف بود.

تاریخ شبکه های آب در ایران

از ابتدای تاریخ سرزمین وسیع ایران با کمبود آب و مرتب نبودن بارش روبرو بوده است،  و به همین جهت ساختن سد و شبکه های آبیاری و قنات و کاریز کار عادی حساب می شده.  بهمین جهت ایرانی ها اولین مردمانی بودند که این دانش و فن آوری را دانسته،  و استادان ایرانی آنرا به شمال هندوستان،  شمال آفریقا و اسپانیا بردند.  البته قبل از قرن 20 شبکه های آبی برای آبیاری و کشاورزی بود،  اما از قرن 20،  انرژی به آن اضافه گردید،  و سپس آب شرب هم اهمیت فراوان و اصلی پیدا کرد.  آنچه که امروز در قرن 21 از شبکه های آبی می خواهیم با گذشته حتی دهه قبل کاملاً متفاوت است،

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه

آب از نخستین نیازهای زندکی است ، یکی از مفیدترین مواد طبيعت است که برای زندگی انسان و تمدن او حیاتی است . آب را حتی قدیمی ترین مذاهب ، منشاء و مبداء همه چیز می دانشتند و آن را محتم می شمردند. توسعه انسانی و رشد جمعیت باعث اعمال اثرات متفاومت و زیادی بر روی کیفیت و کمیت منابع آب و دسترسی به آنها می شود . اکنون این اثرات بصورت جدی در تقابل بین آب و سلامت انسان احساس می شود.

میكروارگانیسم های بیمار زا
بسیار از ارگانیسم های بیولوژی در آب موجودند که در ایجاد بیماری ها نقش اصلی را ایفا می نمایند . میکروارگانیسم های مزبور قادرند بیماری ها را به انسان منتقل نمایند و یا موجب ابتلای انسان به بیمای شوند . این ارگانیسم ها تنها در سیستم های آبی یافت نمی شوند و معمولا برای رشد و تولید مثل نیازمند یک جانور میزبان هستند . این میکروارگانیسم ها بهر حال می توانند توسط سیستم طبیعی آب منتقل شوند . بسیاری از گونه های بیماری زا قادرند در آب به حیات خود ادامه داده و برای مدت زمان قابل ملاحضه ای خواص بیماری زایی خود را حفظ نمایند.از شایعترین و گسترده ترین خطرات بهداشتی آبهای آشامیدنی ، انتقال بیماری های باکتریای ، ویروسی ، تک یاختهای و انگلی می باشد . به طوری که سالانه چندین میلیون کودک زیر 5 سال در اثر میکروبهای منتقله توسط آب جان خود را از دست می دهند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تکنیک های حفاری     

 آشنایی

تاریخچه حفر گمانه بسیار قدیمی است و پیشینیان برای جستجوی آب در دشتها و دره‌ها به حفر گمانه می‌پرداخته‌اند و چون تلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب از چاه (گمانه) به صورت آرتزین خارج شده و یا چهارپایان کار آبکشی را انجام می‌دادند. تا آنجا که تاریخ نشان می‌دهد قدیمیترین گمانه‌ها در چین حفر شده و سیستم حفاری ضربه‌ای که امروزه در حفر گمانه مورد استفاده قرار می‌گیرد، همان طریقه قدیمی است که در چین متداول بوده است. برای حفر گمانه به اعماق مختلف، اقطار و در سنگهای گوناگون، وسایل و تجهیزات و ماشین آلات حفاری در انواع و استانداردهای مختف با تکنولوژیهای گوناگون متداول است.

انواع روشها و تکنیکهای حفاری

حفاری شوئیدنی (Wash boring)

این حفاری برای بدست آوردن نمونه‌های خاک، حفاری اکتشافی برای بررسیهای اولیه، حفر گمانه برای برخی آزمونهای برجا از جمله آزمایش SPT بکار می‌رود.

روش حفاری :

بالا و پایین رفتن سر مته باعث سست شدن مواد زیر لوله تزریق آب می‌شود. آب با فشار زیاد از سوراخ سر مته خارج و خرده‌ها را به خارج هدایت می‌کند.

 مزایا :

نیاز به کارگری با مهارت کم دارد. در همه نقاطی که برای وسایل سبک قابل دسترس باشند، قابل اجرا است.

 محدودیتها :

اجرای عملیات، مخصوصا در عمق بیش از 10 متر کند است. نفوذ در خاک مقاوم مشکل و در سنگ غیر ممکن است. خارج کردن گراول از لوله جدار مشکل است و منجر به کاهش کیفیت نمونه‌ها می‌شود. گرفتن نمونه دست نخورده مشکل است.

مته دورانی (Ratary drill)

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آبی که در طبیعت وجود دارد تقریبا همیشه ناخالص می‌باشد. زیرا که اغلب دارای گچ ، آهک ، نمک طعام ، ترکیبات منیزیم ، آهن ، اکسیژن و ازت ، انیدرید کربنیک ، ترکیبات آلی و غیره است و مقدار این اجسام در آبهای مختلف متفاوت است در آب اجسام دیگری مانند گل و لای و غیره هستند که معلق می‌باشند و مقداری باکتری هم در آبها یافت می‌شود

آب سخت ، سخت آبی است که در آن هیدروکربنات کلسیم و منیزیم و گچ موجود باشد.

تغییرات سختی آب

بر حسب آنکه آب در موقع نفوذ در زمین از قشرهای آهکی و منیزیمی و گچی گذشته و یا نگذشته باشد سختی آب کم یا زیاد می‌شود. آبهای نواحی آهکی سختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتی و یا شنی دارند. سختی آب در عرض سال هم ممکن است تغییر نماید. معمولا سختی آبها در فصل باران کم و در فصل خشکی زیاد می‌شود.

فواید آب سخت
آب سخت برای انسان مضر نیست بلکه مفید است و معمولا شکستگی استخوانهای آنهایی که آب سخت می‌آشامند زودتر بهبودی حاصل می‌کند و بیماری راشیتیست کمتر در این اشخاص دیده می‌شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آیا می دانید میزان آب خروجی از سردوشهای معمولی چهار برابر بیشتر ازسردوشهای کاهنده است!

با جلوگیری از چکه کردن شیر آلات منزل روزانه تا200 لیتر از هدر رفتن آب جلوگیری کنیم

آیا می دانید 5 شیر خراب و در حال چکه روزانه برابر با 1000 لیتر آب هدر می دهند.

آیا می دانید جریان آب که برای یخ زدایی استفاده می کنیم باعث افزایش مصرف آب تا 3000 لیتر است.

با نصب ادوات کاهنده در تمامی شیرهای منزل تا یک دوم در مصرف آب صرفه جویی کنیم.

دقت کنیم در هنگام شستن دست ها شیر آب را به صورت مداوم باز نگذاریم.

حتما از شیرهای اتوماتیک قطع و وصل جریان آب استفاده کنیم تا در مصرف آب و برق صرفه جویی کرده باشیم.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مواد غذائي گياهي

فسفر – نيتروژن – كربن – سه عنصري هستند كه واكنش دهنده هاي وابسته به كيفيت و شرايط هستند . فاضلاب انساني و زباله هاي صنعتي كه منابع قابل توجهي از مواد غذائي به ويژه تركيبات فسفره دارند و در آب حل شده و عامل محدود كننده مي شوند .

70 % تركيبات فسفره در فاضلابها در اثر استفاده از شوينده هاي خانگي است كه بايستي از تركيبات شوينده حذف گردند . اين تركيبات وقتي كه در آب وارد مي شوند به رشد جلبكها كمك نموده و باعث بهم خوردن تعادل اكوسيستمها مي شوند

مواد آلي مصنوعي

شوينده ها و مواد آفت كش – حلالها – رنگها و فيبرها باعث تغييراتي در بو ، مزه و رنگ آب شده و باعث مسموميت آب و خطر براي جانوران و گياهان مي شوند .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آب مهمترین ماده شیمیایی است. در قرن جاری منابع آب شیرین از چاههای نفت با ارزش تر خواهند بود. 80% سطح زمین از آب پوشیده شده است.

97% از آب های موجود شور هستند.

2% از آب های جهان به صورت یخ های قطبی هستند.

1% آب جهان شیرین و قابل استفاده است.

فعاليتهاي مربوط به توسعه منابع آب تغييراتي را در محيط زيست به دنبال دارد . اثرات زيست محيطي سيستم هاي توسعه منابع آب ، در ضمن مفيد بودن مي تواند مضر هم باشند . براي مثال مخازن سد ها اغلب بخشهائي از بستر سيل گير رودخانه و نيز حوزه آبريز را تخريب مي نمايند درحاليكه از طرف ديگر درياچه اي بوجود مي آورند و به اين ترتيب بعضي از خصوصيات زيست محيطي و اكولوژي اين رودخانه ها در حوزه هاي آبريز از دست ميرود . افزايش دماي زمين به اين معني است كه سطح آب دريا بالا خواهد رفت و مناطق ساحلي و روخانه ها را غرقاب خواهد كرد و زندگي بيش از 100ميليون جمعيت را به مخاطره خواهد انداخت .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

DO یا اکسیژن محلول : اندازه گیری اکسیژن محلول در فاضلاب ها اهمیت زیادی دارد زیرا تجزيه بیولوژیکی مواد آلی نیاز به اکسیژن محلول در آب (DO  ) دارد .
این آزمایش یک سنجش مهم تعیین کننده در بررسی آلودگی آب ها و کنترل فرایند تصفیه آب و فاضلاب می باشد میزان اکسیژن محلول در آب و فاضلاب بستگی به فعالیت های شیمیایی و بیوشیمیایی و فیزیکی آب دارد . اندازه گیری آن در آزمایشگاه به این منظور است که از میزان DO در حوضچه هوادهی در حدی که توسط طراحان اندازه گیری و تنظیم شده بیشتر یا کمتر نباشد در صورتی که DO بیش از حد باشد دستگاه را برای مدتی خاموش می کنند ( حدود 1 یا 2 ساعت ) و اگر هوادهی دلیل کم شدن اکسیژن باشد هوادهی را به صورت شبانه روزی انجام می دهند .
لازم به یاد آوری است که تا به حال در این تصفیه خانه چنین مواردی بوجود نیامده است و تجزیه مواد آلی در محیط اسدی و در مجاورت یک ماده اکسید کننده قوی مصرف می شود .
TUR ( کدورت ) : کدورت آب به علت مواد معلق و کلوئیدی در آب می باشد . کدورت آب موجب پراکنده شدن و یا جذب نور تابیده به آن می شود .
PH : اندازه گیری PH در فرایند تصفيه بیولوژیکی بسیار حائز اهمیت است زیرا میکروارگانیسم ها در محدود ی 65 تا 8 بیشترین فعالیت را دارند و خارج از این محدوده فعالیتشان تضعیف یا متوقف می شود . روش های مختلفی برای اندازه گیری آن وجود دارد از جمله روش کلریمتریک و الکترومتریک مي باشد.
T ( دما ) : دمای فاضلاب نشان دهنده انرژی حرارتی است که در آن وجود دارد و دمای فاضلاب با دو مقیاس مختلف درجه سانتی گراد و درجه فارنهایت اندازه گیری می شود .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب